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重金属污染是指重金属或者含有重金属离子的化合物对环境造成的污染。随着我国工业的不断发展,重金属污染日趋严重,严重威胁着人类的生存和健康。淀粉基重金属捕集剂是一种天然绿色的新型环保产品,它与重金属结合能力强,能够高效螯合水体中的重金属离子,螯合产物易在环境中降解。本论文在实验室前期研究的基础上,依据小试配方和工艺,确定了一种足够稳定、高效、成熟、适合工业生产的工艺配方和工艺路线,并将放大后的产品投放于电镀废水厂,测试其处理各种重金属离子的能力。主要工作为:小试参数的调整和优化;产品的结构表征;放大所得产品的性能测试;年产200t淀粉基重金属捕集剂的可行性分析报告。在淀粉接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA(St-g-GMA)的制备过程中,搅拌速度、pH是影响乳液性能的重要因素,实验所采用的乳液聚合为非均相反应,放热效应大,小试情况不能完全模拟放大结果;主要原料之一的乙二胺具有极强的挥发性,有剌激性臭味,放大后操作困难,利用效率低。探讨了反应时间、搅拌速度、pH调节剂用量、溶剂种类、反应时间等因素对反应的影响。结果表明,放大试验结果与小试结果基本吻合,反应时间和搅拌速度对反应结果影响显著,最佳工艺条件下的产品氮含量可达到11.46%;氨基改性反应放大试验时,通过改变溶剂可缩短反应时间和提高反应效率;3L反应釜的聚合条件能够满足初步放大要求,传热效能高,调整后的工艺稳定可行,目前该工艺在20L反应釜上所得产品收率稳定。研究了淀粉基重金属捕集剂AMS捕集模拟废水和实际废水的效果,考察了反应时间、产品氮含量、pH、温度以及捕集剂用量对产品捕集重金属离子效果的影响,探讨了捕集重金属离子后产物的热稳定性、络合剂EDTA稳定性以及捕集产物的氧化降解性能。结果表明,淀粉基重金属捕集剂对几种常见重金属离子具有良好的捕集性能;捕集剂的用量、溶液的pH值、搅拌时间、反应温度是影响去除率的主要因素;产品氮含量越高,去除金属离子效果越好;在单一离子Cu2+、Cd2+、Pb2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+的浓度为30mg·L-1的重金属离子溶液中,淀粉基重金属捕集剂对各重金属离子的去除率可达98%以上;当实际电镀废水含有5种以上重金属离子时,产品对各重金属离子的去除率仍能达到95%以上;捕集重金属后的产物具有一定的热稳定性;AMS-Cr(Ⅲ)、AMS-Cu(Ⅱ)、AMS-Pb(Ⅱ)、AMS-Ni(Ⅱ)、AMS-Cd(Ⅱ)均能被过氧化氢降解,最易被降解的捕集产物是AMS-Cd(Ⅱ),最难被降解的捕集产物是AMS-Cr(Ⅲ)。采用了FTIR、XRD、SEM等现代分析仪器对产物的表面和内部结构进行了表征与分析,结果表明,放大试验产品AMS被乙二胺改性;氧化降解不仅发生在在颗粒表面,而且逐渐渗透到颗粒内部。